BST薄膜電容高頻性能表征研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信行業(yè)的快速發(fā)展，諸如通信衛(wèi)星、LTE通信設(shè)備、光纖通信設(shè)備等，對(duì)于微波電路在不同頻率下的設(shè)計(jì)和工作都提出了更高的要求?？烧{(diào)介質(zhì)薄膜材料作為可調(diào)微波器件的重要組成部分越來越受到人們的關(guān)注。而對(duì)材料性能的了解對(duì)于制備低損耗、高調(diào)諧率的可調(diào)器件是非常重要的。由于材料性質(zhì)一般和頻率相關(guān)，特別是在射頻和微波頻段時(shí)，材料的低頻性能如介電損耗等很難代表材料高頻時(shí)的真實(shí)性能。而且，高頻時(shí)電極的寄生效應(yīng)和相關(guān)外圍電路都會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生

2、較大的影響。因此，找到一種行之有效的對(duì)于可調(diào)介質(zhì)薄膜的準(zhǔn)確測(cè)試方法是關(guān)鍵。
　　本論文以鈦酸鍶鋇（BaxSr1-xTiO3）鐵電薄膜為材料制備了高性能的變?nèi)莨?，并提出了可行的高頻測(cè)試方案，同時(shí)研究了變?nèi)莨芙Y(jié)構(gòu)對(duì)于其性能的影響，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）通過電子束蒸發(fā)、射頻磁控濺射系統(tǒng)和微細(xì)加工技術(shù)制備了BST鐵電薄膜變?nèi)莨堋?br>　?。?）系統(tǒng)闡述了不同結(jié)構(gòu)的平行板電容器的測(cè)試方法，包括同心圓結(jié)構(gòu)，單端口GSG結(jié)構(gòu)和雙

3、端口GSG結(jié)構(gòu)。比較了各個(gè)測(cè)試方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
　?。?）研究了電極厚度和不同電容尺寸對(duì)于器件的電容和Q值的影響。電極厚度方面，隨著電極厚度的增加，高頻時(shí)器件的 Q值會(huì)有一個(gè)明顯的改善。有效電容面積方面，低頻和高頻時(shí)都存在著不同程度的尺寸效應(yīng)。低頻時(shí)，隨著電容面積增大，電容密度減小，Q值增大；高頻時(shí)，隨著電容面積增大，電容密度減小，Q值減小。對(duì)于相同面積不同形狀的變?nèi)莨軄碚f，高頻時(shí)電容密度存在著尺寸效應(yīng)，周長(zhǎng)越長(zhǎng)的有效電容形狀有著更